مقدمه :
یک سیستم دستگاهی میکروفلویدی (میکروسیالی) می تواند توسط این حقیقت شناخته شود که دارای یک یا چند کانال با حداقل یک بعد کمتر از یک میلی متر می باشد. سیالات متداول مورد استفاده در سیستم های دستگاهی میکروسیالی شامل نمونه های خونی کامل و واحد، سوسپانسیون های سلول های باکتریایی ، محلول های پادتن یا پروتئینی و انواع مختلف محلول های بافر یا تامپون می باشند. می توان از این سیستم های دستگاهی میکروسیالی جهت نیل و حصول به دامنه گسترده و گوناگونی از محاسبات جالب و کامل نظیر ضرایب پخش و نفوذ مولکولی، ویسکوزیته سیالی ، ضرایب پیوندی مواد شیمیایی و سنتیک های واکنش آنزیم ها، استفاده نمود . سایر کاربردهای دیگر موجود برای دستگاه های میکروسیالی نیز شامل روش جداسازی کروماتوگرافیکی موئین یا مویرگی ، روش متمرکز و مجتمع کردن ایزوالکتریکی ارزیابی و تجزیه و تحلیل سیستم ایمنی ، سیتومتری جریانی، تزریق نمونه های پروتئین جهت تجزیه و تحلیل از طریق روش اسپکترومتری جرمی ، تجزیه و تحلیل DNA ، بکارگیری کنترلی سلولی، جداسازی و استخراج سلولی ، الگوسازی سلولی، وتشکیل و ایجاد اجزاء خاص مواد شیمیائی، می باشد. بیشتر این کاربردها برای تشخیص های بالینی مفید و سودمند هستند.
استفاده از سیستم های دستگاهی میکروسیالی جهت انجام تحقیقات بیوشیمیائی- پزشکی و ایجاد و خلق تکنولوژیهای مفید از لحاظ بالینی، دارای مزایایی قابل ملاحظه و چشمگیری می باشد. در ابتدا، به دلیل اینکه حجم سیالات موجود در این کانال یا شیارها بسیار کم می باشد، بنابراین معمولا نیاز به وجود چندین نانو فیلتر، مقدار واکنشگرها و آنالیت های مورد استفاده، بسیار کم می باشد و این مورد بخصوص برای مواد واکنشگر گران قیمت چشمگیر و قابل ملاحظه می باشد. تکنیک های تولیدی مورد استفاده جهت ساخت سیستم های دستگاهی میکروسیالی، که بعداً دقیقتر و بیشتر به آن پرداخته می شود، نسبتاً ارزان قیمت بوده و از هر دو جنبه ساختار بسیار پیچیده و دقیق با سیستم های دستگاهی چند گانه یا چند قسمتی و تولید جرم، بسیار معقول و منطقی می باشند. به طریقی مشابه با روش موجود برای سیستم های میکروالکترونیک ، تکنولوژیهای میکروسیالی، ساخت سیستم های دستگاهی تلفیقی و کامل از لحاظ انجام دادن عملکردهای بسیار متفاوت با یک تراشه مشابه دارای چند لایه، را امکان پذیر ساخته اند. یکی از اهداف بلند مدت در حوزه سیستم های میکروسیالی، ساخت و ایجاد دستگاه های تشخیص بالینی قابل حمل و کامل جهت استفاده های داخلی و جانبی و نیز حذف یا به حداقل رساندن روش های تجزیه و تحلیلی وقت گیر آزمایشگاهی می باشد.
در یک سیستم میکرو سیالی، جداسازی میتواند با استفاده از روش استخراج مبتنی بر نفوذ انجام شود یعنی از نفوذ می توان برای استخراج در یک سیستم میکرو سیالی استفاده کرد که در آن ابعاد کانال به حد زیادی کوچک می باشد که فقط جریانهایی با عدد رینولدز کم 1 Re<< می توانند بکار برده شوند.
در ابتدا دو سیستم جریان مجزا (یعنی یک جریان ماده حامل و یک جریان مادهُ رقیق کننده) هر دو به درون کانال فرستاده می شوند که در آن ذرات می توانند بین دو جریان غیر مخلوط شونده انتشار یابند. نسبت سیال حامل به سیال رقیق کننده موجود در کانال مرکزی با استفاده از فشار برگشتی مربوط به هر یک از دو مدخل ورودی کانال کنترل
می شود. در اعداد رینولدز 10Re>> ، اختلاط مستقل از نفوذ بین دو سیال موجود در کانال مرکزی رخ خواهد داد. اما هنگامیکه کانالها از لحاظ اندازه به حد کافی کوچک باشند ، دو جریان موازی بدون آشفتگی به ازای طول کانال وجود دارند. فقط اختلاط نفوذی در سیالاتی با ویسکوزیته کم رخ میدهد.
در انتهای کانال جریان موازی، یک بخش از جریان ماده حامل جدا و تفکیک شده، و به درون کانال خروجی یا محصول می رود و از آنجائیکه جریان فوق در ناحیه عدد رینولدز کم می باشد این جداسازی میتواند بدون اختلاط کامل انجام شود. زمان موجود برای تبادل نفوذ بین دو سیال( t=L/v) ، بوسیله سرعت سیال(v) موجود در کانال مرکزی و طول کانال(L) کنترل می شود.
شامل 155 صفحه Word
دانلود تحقیق میکروسیال